数据库系统设计与开发

5.1.2 需求分析
• 需求分析是数据库设计成败的关键，没有对系 统充分的需求分析，数据库设计很难取得成功。 需求分析阶段应该对系统的整个应用情况作全 面、详细的调查，收集支持系统总的设计目标 的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的 需求，并把这些要求写成用户和数据库设计者 都能够接受的文档。
• 设计人员还应该了解系统将来要发生的变化， 收集未来应用所涉及的数据，充分考虑到系统 可能的扩充和变动，使系统设计符合未来发展 的趋向，以减少系统维护的代价。
数据库应用程序 的设计、编码、
调试、运行
第6步：数据库 实施与维护
数据库的装入 数据库的试运行 数据库的运行维护
5.1 数据库设计过程
• 数据库设计过程是有一个起点和几乎无止 镜的逐步求精的反复过程，尽管前面我们 把数据库设计过程表述为一个程序化的过 程，但需强调：数据库设计过程并不一定 非要以这种程序化方式进行，各个阶段之 间的区分也并不是非常严格。
5. 数据库设计
• 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，提供 一个确定最优模型与处理模式的逻辑设计，以及 一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计， 建立起既能反映现实世界信息和信息联系，满足 用户数据要求和加工要求，又能被某个数据库管 理系统所接受，同时能实现系统目标，并有效存 取数据的数据库。
• 本讲义给出的数据库设计过程可以作为引 导你进行有效的数据库设计的框架。
5.1.ห้องสมุดไป่ตู้ 规划
• 在数据库设计的规划阶段主要进行建立数据库 系统的必要性及可行性分析。
• 规划阶段必须完成下列任务：确定系统的范围， 任务陈述定义数据库应用程序的主要目标，每 个任务标识数据库必须支持的特定任务，确定 开发工作所需的资源，估计开发成本，确定项 目进度。
• 系统的主要功能和结构。
–2)系统运行环境描述：
• 管理思想及管理方法的设想（新的数据库系统的运行可能 是传统业务的彻底革新，新的思想、新的机制应当是完备 而可行的，并且是高效而经济的）；
• 说明系统运行的基本要求及条件（如何收集数据、如何指 定格式、需要什么样的文档资料）；
• 信息范围、信息标准（良好的信息标准为衡量系统质量和 训练职工提供基础）、信息来源、人力资源、设备资源。
第2步： 概念设计
第3步： 逻辑设计
确定存储哪些数 据，建立哪些应 用，常用的操作 及对象有哪些等。
对需求分析所得 到数据的更高层 的抽象描述。
将概念模型映射 为某个特定的 DBMS模式数据。
5.1 数据库设计过程
第4步： 物理设计
第5步： 应用程序开发
对已经确定的逻辑结构 选择适当的物理结构， 包括存储结构、存取路 径、存储分配等。
• 需求分析阶段的方法：
–检查文档资料：收集检查与目前系统相关的文档资 料、表格、报告、文件
–面谈：找出事实、确认事实、澄清事实
–观察业务处理：跟班作业
5.1.2 需求分析
–研究：从计算机行业杂志、参考书和Internet上获 取其他人解决问题的信息，也可能直接得到相关问 题的解决方案或软件包。
–问卷调查：调查建议和意见，诸如：“当前使用什 么报表，是否存在问题”等等。
2）设计各级数据库模式，决定数据库系统的信息内容。 – 行为特性设计（数据库应用软件的开发）
1）与数据库状态转换有关，是改变实体特性的操作。 2）决定数据库系统的功能，是事务处理等应用程序的 设计。
5.1 数据库设计过程
必要性 可行性分析
数据字典 数据流图
ER模型 ODL
第0步：规划
第1步： 需求分析
–3)确定计算机系统选型要求：包括主机及外部设备 配置要求、性能指标、网络系统配置、系统软件配 置要求。
–4)系统开发进度计划（初步）。
5.1.1 规划
• 可行性分析应从经济方面、技术方面、系统运 行方面(管理体制、人员的适应性及法律法规) 进行分析和评价。可行性研究报告的内容包括：
–1)原来系统概况。包括企业目标、规模、组织结构、 人员、设备、效益等。
• 在此阶段，从多方面对整个组织进行调查，收 集和分析各个应用主要集中在对信息和处理两 方面的需求。
5.1.2 需求分析
• 信息需求是指用户要从数据库获得的信息内容 和用户产生的信息内容，处理需求是指完成什 么处理功能及处理方式，处理需求即事务需求， 信息需求和处理需求组成用户视图。另外还有 安全性和完整性要求。对收集到的数据进行抽 象，抽取共同的本质特性，并用各种概念精确 地加以描述。
5.1.2 需求分析
• 实际上，系统的需求包括着多个层次，不同层 次的需求从不同角度与不同程度反映着细节问 题。没有一个清晰、毫无二义的‘需求’存在， 真正的‘需求’实际上在人们的脑海中。任何 文档形式的需求仅仅是一个模型，一种叙述。
• 需求分析文档要尽可能地从不同层次角度去描 述（有可能冗余），要注意描述的名词对用户、 分析者、设计者在理解上务必达成共识。
• 系统规划纲要内容包括：
–1)系统目标与范围的描述：
• 确定系统长期目标和近期目标；
• 定义数据库应用程序的范围和边界（包括主要的用户视图， 用户视图定义了根据要存储的数据和在数据上要执行的事 务，也即用户要怎样使用数据，不仅考虑当前用户视图， 而且也要考虑未来的用户视图）；
5.1.1 规划
• 确定系统与外部环境的信息联系和接口；
–2)原来系统存在的主要问题和主要信息要求。
–3)待开发系统的总体方案（如前所述）。
–4)经济可行性分析包括系统的投资、运行费用、经 济效益及社会效益。
–5)技术可行性分析主要包括对技术的评估。
–6)系统可行性分析分析系统运行对管理思想、管理 体制和变革的要求，系统运行和有关法律法规的相 互作用。
–7)结论。对可行性研究的简要总结。
5.1 数据库设计过程
5.2 实体联系模型
5.3 关系规范化
5.1 数据库设计过程
• 数据库系统设计是在现成的DBMS上建立数据库 应用系统的过程。其特点是：数据量大、保存时 间长，数据关联复杂，用户要求多样化。
• 从系统开发角度来看，数据库系统具有结构特性 和行为特性两个方面。
– 结构特性设计（数据库设计） 1）是与数据模型所反映的实体及实体之间的联系的静 态模型的设计。